PDF de programación - Modularización: Subalgoritmos

Lenguaje de Diseño


Primer Cuatrimestre 2016

1

Programación Modular

Programación Estructurada

Programas fáciles de

leer y modificar

Estructuras de Control

Secuencia

Condicional

Iteración

Técnicas de Diseños

Dividir y Conquistar

Dividir a un problema
en subproblemas más

simples

Algoritmos
Exhaustivos

Algoritmos

Voraces

n

c i ó
a m a
r
g
a
á m i c
D i n

o

P r

Módulo

Programación Modular

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Programación Modular

Enfoque de Diseño

y

Programación Modular Conviene

Cuando una tarea específica debe
ejecutarse varias veces

Cuando un problema es complejo y la
solución se divide o segmenta en módulos
donde cada uno ejecuta una tarea
específica

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3

Lenguaje de Diseño: Modularización



1

2

3

t1 - Dibujo la base.
t2 - Dibujo el poste.
t3 - Dibujo el triángulo inferior.
t4 - Dibujo el triángulo superior.



3 t1 - Dibujo el rectángulo.
t2 - Dibujo el triángulo.



2

t1 - Dibujo el triángulo.
t2 - Dibujo la cola.

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4

Lenguaje de Diseño: Modularización



4

4



t1 - Dibujo triángulo1.
t2 - Dibujo triángulo2.
t3 - Dibujo triángulo3.
t4 - Dibujo triángulo4.
t5 - Dibujo triángulo5.
t6 - Dibujo triángulo6.
t7 - Dibujo linea1.
t8 - Dibujo linea2.
t9 - Dibujo linea3.

5

t1 - Dibujo rectángulo1.
t2 - Dibujo rectángulo2.
t3 - Dibujo triángulo1.
t4 - Dibujo triángulo2.
t5 - Dibujo triángulo3.
t6 - Dibujo triángulo4.



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Lenguaje de Diseño: Modularización

2
2

3
3

5
5



t1 - Dibujo el triángulo.
t1 - Dibujo el triángulo.
t2 - Dibujo la cola.
t2 - Dibujo la cola.

t1 - Dibujo el rectángulo.
t1 - Dibujo el rectángulo.
t2 - Dibujo el triángulo.
t2 - Dibujo el triángulo.

t1 - Dibujo rectángulo1.
t1 - Dibujo rectángulo1.
t2 - Dibujo rectángulo2.
t2 - Dibujo rectángulo2.
t3 - Dibujo triángulo1.
t3 - Dibujo triángulo1.
t4 - Dibujo triángulo2.
t4 - Dibujo triángulo2.
t5 - Dibujo triángulo3.
t5 - Dibujo triángulo3.
t6 - Dibujo triángulo4.
t6 - Dibujo triángulo4.



t1 - Dibujo triángulo1.
t1 - Dibujo triángulo1.
t2 - Dibujo triángulo2.
t2 - Dibujo triángulo2.
t3 - Dibujo triángulo3.
t3 - Dibujo triángulo3.
t4 - Dibujo triángulo4.
t4 - Dibujo triángulo4.
t5 - Dibujo triángulo5.
t5 - Dibujo triángulo5.
t6 - Dibujo triángulo6.
t6 - Dibujo triángulo6.
t7 - Dibujo linea1.
t7 - Dibujo linea1.
t8 - Dibujo linea2.
t8 - Dibujo linea2.
t9 - Dibujo linea3.
t9 - Dibujo linea3.



t1 - Dibujo la base.
t1 - Dibujo la base.
t2 - Dibujo el poste.
t2 - Dibujo el poste.
t3 - Dibujo el triángulo inferior.
t3 - Dibujo el triángulo inferior.
t4 - Dibujo el triángulo superior.
t4 - Dibujo el triángulo superior.

1
1

4
4



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Lenguaje de Diseño: Modularización



3

5

1

2

4

Algoritmo de dibujo del triángulo
TRIAN

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Lenguaje de Diseño: Modularización

Descomposición del problema



suma (unión) de pequeños problemas



Se pretende:



4 que tengan una tarea específica.
4 sean totalmente independientes del resto.



Dividirlo en pequeños problemas



Puede suceder que dicho subproblema sea común a un conjunto de problemas de

mayor envergadura.

El algoritmo que lo resuelve debería ser el mismo cada vez que el

subproblema esté presente en un problema.



MODULARIZACIÓN DEL PROBLEMA

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Lenguaje de Diseño: Modularización



TRIAN es un algoritmo común al conjunto de problemas



TRIAN es un MÓDULO

2

TRIAN

1

4

3

5

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1

t1 - Dibujo la base.
t2 - Dibujo el poste.
t3 – TRIAN
t4 - TRIAN


3

t1 - Dibujo el rectángulo.
t2 - TRIAN

Lenguaje de Diseño: Modularización

2

4



t1 – TRIAN
t2 - Dibujo la cola.
t1 – TRIAN
t2 – TRIAN
t3 – TRIAN
t4 – TRIAN
t5 – TRIAN
t6 – TRIAN
t7 - Dibujo linea1.
t8 - Dibujo linea2.
t9 - Dibujo linea3.


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Lenguaje de Diseño: Modularización



Invocación

5



t1 - Dibujo rectángulo1.
t2 - Dibujo rectángulo2.
t3 - TRIAN
t4 - TRIAN
t5 - TRIAN
t6 - TRIAN

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Lenguaje de Diseño: Modularización



Consideraciones:
• - Se debe tener en cuenta el estado previo del ambiente antes de la
invocación del módulo.
• - Se debe tener en cuenta el estado del ambiente luego de la ejecución del
módulo.

Ejemplo:
- Se desea realizar la gráfica del farol con el uso del modulo TRIAN.
- Suponga la existencia de un módulo TRIAN que grafica un triángulo equilátero.

- orientación de la tortuga y recorrido que realiza para
la construcción del triángulo dentro del módulo.

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Lenguaje de Diseño: Modularización



1

Invoca a TRIAN

Sale de TRIAN

¡ERROR!

Invoca a TRIAN

Sale de TRIAN

En Lenguaje de Diseño el concepto de Modularización se implementa con los

SUBALGORITMOS
 

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Lenguaje de Diseño: Subalgoritmos

Ejemplo:
Dado un número n entero positivo, se desea calcular e imprimir el factorial de n,
n2 y de n3. Se debe tratar de utilizar el algoritmo para el calculo del factorial como
un módulo (subalgoritmo).

Nota:
el algoritmo FACTORIAL
permite calcular el valor factorial
para un número cualquiera N
ingresado por el usuario.

ALGORITMO “Factorial”
COMENZAR
N, FACT, I: entero
LEER N
FACT 1
PARA I DESDE 1 HASTA N CON PASO 1 HACER

FACT

FACT * I

FINPARA
ESCRIBIR FACT
FIN

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Lenguaje de Diseño: Subalgoritmos

SUBALGORITMO “FACTORIAL”
COMENZAR


N, FACT, I: entero
LEER N
FACT 1
PARA I DESDE 1 HASTA N CON PASO 1 HACER

FACT

FACT * I

FINPARA
ESCRIBIR FACT

FIN

ALGORITMO “Calculo Factoriales”
COMENZAR
FACTORIAL
FACTORIAL
FACTORIAL
FIN

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Lenguaje de Diseño: Subalgoritmos

FACTORIAL

Muestra

Pantalla

Invocación

Retorno

“Calculo Factoriales”

Tres veces se invoca el módulo
FACTORIAL, quien además de
calcular el factorial lo muestra por
pantalla

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Lenguaje de Diseño: Subalgoritmos

Inconveniente:
- se debe ingresar el número toda vez que se invoca el
subalgoritmo.
-  alta probabilidad de cometer error en el ingreso.

Se pretende:
- ingresar el dato una única vez.

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Subalgoritmo
FACTORIAL

Muestra

Pantalla

N

NŸ2

Calculo Factoriales

Algoritmo

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ALGORITMO “Calculo Factoriales”
COMENZAR
N, AUX: entero
LEER N
AUX N
FACTORIAL
N
FACTORIAL
N
FACTORIAL
FIN

AUX Ÿ 3

AUX Ÿ 2

SUBALGORITMO “Factorial”
COMENZAR
FACT, I: entero
FACT 1
PARA I DESDE 1 HASTA N CON PASO 1 HACER

FACT

FACT * I

FINPARA
ESCRIBIR FACT
FIN

?

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Lenguaje de Diseño: Subalgoritmos

ALGORITMO “Calculo Factoriales”
COMENZAR
N, AUX: entero
LEER N
AUX N
FACTORIAL(N)
N
AUX Ÿ 2
FACTORIAL(N)
N
AUX Ÿ 3
FACTORIAL(N)
FIN

FINPARA
ESCRIBIR FACT
FIN

Es necesario poder “comunicarle” al subalgoritmo el valor
que necesita, en este caso el valor de N

SUBALGORITMO “Factorial” (in Nu:entero)
COMENZAR
FACT, I: entero
FACT 1
PARA I DESDE 1 HASTA Nu CON PASO 1 HACER

FACT

FACT * I

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Lenguaje de Diseño: Subalgoritmos

Supongamos que se desea sacar del módulo FACTORIAL la tarea de mostrar por pantalla

FACTORIAL

Invocación

Retorno

Muestra

Es necesario que el módulo
devuelva el resultado para que,
desde el algoritmo se muestre por
pantalla

Calculo Factoriales

Pantalla

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Lenguaje de Diseño: Subalgoritmos

FACTORIAL

Invocación

Retorno

Muestra

Calculo Factoriales

Pantalla

ALGORITMO “Calculo Factoriales”
COMENZAR
N, AUX, FACT: entero
LEER N
AUX N
FACTORIAL(N, FACT)
ESCRIBIR FACT
N
FACTORIAL(N, FACT)
ESCRIBIR FACT
N
FACTORIAL(N, FACT)
ESCRIBIR FACT
FIN

AUX Ÿ 2

AUX Ÿ 3

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¿Qué función cumple NU y FA?

SUBALGORITMO “Factorial” (in NU:entero, out FA:entero)
COMENZAR
I: entero
FA
PARA I DESDE 1 HASTA NU CON PASO 1 HACER

1

ALGORITMO “Calculo Factoriales”
COMENZAR
N, AUX, FACT: entero
LEER N
AUX N
FACTORIAL(N